V roce 2017 Elon Musk stanovil své velké plány na budoucnost SpaceX, společnosti, která vezme lidstvo na Mars. Během několika desítek let by desítky tisíc letů Starshipu přivedly milion lidí na povrch Rudé planety, minimální Musk předpokládá, že si to vyžádá vytvoření soběstačné civilizace.
Počet detailů v takovém úsilí je ohromující. A co snížená gravitace, ozáření a vesmírné šílenství? A co zpáteční lety? Náhradní díly? Stavební materiál?
Co budou všichni jíst?
Ze všech technologií, které musíme zvládnout, aby mohl kdokoli žít na Marsu, natož milion lidí, může být jídlo jednou z největších výzev.
To proto, že Mars nepřináší téměř nic ke stolu, pokud jde o pěstování obrovského množství jídla, které lidé potřebují. Nemyslíme si, že existují nějaké původní rostliny a zvířata, a Země nedokáže navždy zásobovat kolonii Mars navždy pomocí balíčků péče z domova. To překonává celou myšlenku soběstačnosti.
Marťané budou potřebovat vyrábět své jídlo lokálně. A to znamená využít vše, co má k dispozici na Rudé planetě, s využitím nejnovější technologie výroby potravin, aby se všichni živili.
Ale zvětší se na milion lidí?
V novém příspěvku zveřejněném v časopise Nový prostor volala "Krmení jednoho milionu lidí na Marsu“, Kevin M Cannon a Daniel T. Britt poskytují přehled technologií, které budou muset být použity pro výrobu potravin na Marsu, a jaké budou jejich omezení.
Je zřejmé, že nemůžete pěstovat rostliny přímo na povrchu Marsu, mrazivý chlad a nízký atmosférický tlak by setřely rostlinu dříve, než by mohla vyklíčit ze semene. V marťanském regolitu není použitelný organický materiál a vrchní vrstva dokonce obsahuje toxické chloristany.
Tradiční myšlenkou je, že marťanští zahrádkáři pěstují své plodiny v obřích sklenících, přičemž v regolitu zahajují rostliny s přidaným organickým materiálem. Viděli jste Marťana, víte, co popisuji.
A mělo by být poměrně snadné umýt regolit, aby se odstranily chloristany.
Ale podle Cannon a Britta to pravděpodobně nebude na začátku. Marťanské rostliny se nedotknou regolitu. Místo toho budou pěstovány hydroponicky v řešeních bohatých na živiny pomocí dodávek dodávaných ze Země.
Ukážu vám konkrétní příklad toho, jak by to mohlo vypadat.
Jedním z nejvíce nepřátelských míst na Zemi pro lidský život je Antartica, ale v roce 2018 vědci na německé stanici Neumayer II v Antarktidě sklidili obrovskou úrodu zeleniny, která byla pěstována zcela hydroponicky.
Byly pěstovány ve skleníku EDEN ISS, což je zcela samostatné pěstební prostředí s LED pěstitelskými světly, hydroponickými živinami a atmosférickou kontrolou.
Během 9,5 měsíce dokázali vyprodukovat 268 kilogramů potravin, přičemž využili pouze 12,5 metrů čtverečních. Byli schopni pěstovat okurky, hlávkový salát a rajčata, která chutnají stejně dobře jako to, co můžete pěstovat ve vlastní zahradě.
Jedna osoba potřebovala v průměru 3-4 hodiny denně úsilí k pěstování rostlin.
Neexistuje žádný důvod si myslet, že by tato technika na Marsu nefungovala, ačkoli řízení atmosféry by bylo náročnější, protože když ve svém skleníku trochu zvlhnete, stačí otevřít okno.
Bojíte se nízké gravitace? Už víme, že je možné pěstovat rostliny ve vesmíru. Na mezinárodní vesmírné stanici je experiment s názvem Veggie Plant Growth System, který byl nainstalován v květnu 2016.
Tento malý skleník obsahuje tři různé druhy salátu, pěstovaného v hydroponickém médiu s LED rostoucími světly. Astronauti pravidelně sklízejí hlávkový salát a připravují saláty pomocí obvazu vysílaného ze Země.
Zvětšená verze se nazývá Advanced Plant Habitat, což je rostoucí komora velikosti mini-lednice. Je navržen tak, aby testoval, jak různé rostliny reagují na mikrogravitaci a je téměř zcela autonomní, reguluje teplotu, živiny a vodu.
Nedávno byl tento systém používán k pěstování trpasličí pšenice v mikrogravitaci a vypadal docela normálně.
Které rostliny byste měli pěstovat, když můžete začít chovat v marťanském regolitu? Edward Guinan, profesor ve Villanově, nedávno provedl experiment s jeho vysokoškolskou astrobiologickou třídou zvanou The Red Thumbs: Mars Garden Project.
Testovali, jak dobře by různé rostliny rostly v simulovaném marťanském regolitu, a co je nejdůležitější, jak chutnají? Ukázalo se, že ječmen, bazalka, kapusta, chmel, cibule, česnek, hlávkový salát, sladké brambory a máta udělaly dobře.
Dovolte mi to zopakovat, takže je to jasné; chmel a ječmen pěstovaný na Marsu, chutnají stejně dobře, jako když se pěstují na Zemi. Budu mít marťanské pivo.
Dobře, tak co jiného je na nabídce pro Mars?
Podle noviny, kterou jsem zmínil dříve, Cannon a Britt naznačují, že bychom měli získat náš protein z rostlin, stejně jako, uh, cvrčci. Jsou plné bílkovin, ale snadněji se chovají než stádo skotu. Na Zemi je spousta společností, které by vám rády prodaly cvrčky v téměř jakékoli jedlé formě, jakou si dokážete představit.
Kulturní maso má také neuvěřitelný pokrok: bioreaktory produkují hovězí hamburgery a kuře, které nikdy nebyly na zvířeti.
Cannon a Britt vytvořili model simulující potravinové potřeby obyvatelstva na Marsu, které během 100 let Země rostlo na milion lidí. Předpokládali, že kolonisté dorazí v době 150 na rakety ze Země a zohlední přirozenou míru narození a úmrtí. Rovněž předpokládali, že na Marsu budou zdravá narození a přirozený vzestup místní populace.
Vypočítali, že pokud se na Marsu nebude pěstovat jídlo, bude trvat téměř 200 000 zásobovacích lodí, aby se obyvatelé živili. Pokud by ale dokázali rozjet své místní potravinové operace, kleslo by toto číslo na pouhých 50 000 zásobovacích lodí za celých 100 let.
Mohli by dosáhnout soběstačnosti do 40 let, kdyby bylo vyčleněno více práce pro zemědělství, přičemž nákladní lodě nesou více zemědělských potřeb. To znamená méně jídla a více hydroponického vybavení a rostou světla, ale postupem času se výhody skutečně sčítají. Potřebují pouze 6 500 potravin.
A pokud by každý soustředil veškeré své úsilí na výrobu potravin, mohl by dosáhnout úplné soběstačnosti během asi 20 let, s pouhými 209 dodávkami potravin.
S každou osobou, která potřebuje 46 čtverečních metrů půdy, by rostoucí prostor nakonec vyžadoval 46 čtverečních kilometrů. To lze provést v tunelech o průměru asi 4 metry. 14 500 kilometrů tunelů.
Je neuvěřitelné, že jeden tunelovací stroj společnosti Boring Company by mohl všechny tyto tunely v případě potřeby během 53 let vyrobit.
Chcete být jedním z lidí, kteří cestují na Mars, ale váš let Starship ještě není rezervován? Dobrá zpráva, svou stravu si můžete hned upravit. Vědci mají doprovodný web s názvem Jíst jako marťan s průvodcem zdarma, který vám umožní jíst druhy ovocné zeleniny, hmyzích produktů a kultivovaného masa, které bude základem marťanské stravy.
Ačkoli je v současné době sci-fi představit si na Marsu stálou lidskou kolonii, zlepšení technologie mají způsob, jak se sci-fi nakonec stát skutečností.
A i když se ukáže, že Mars není skvělé místo k životu, budou stejné technologie vyžadovány pro každou soběstačnou kolonii, ať už je to na Měsíci, asteroidu nebo v kosmických stanicích umělé gravitace na Zemi-Měsíci Lagrange Body.
Tyto technologie nám ve skutečnosti pomohou nakrmit lidi, kteří zde již žijí na Zemi, což má menší dopad na životní prostředí.
Bez ohledu na to, co se stane, měli bychom ovládat technologii výroby potravin v jakémkoli prostředí.
